Функции воды плазмы крови

Состав и свойства крови

Кровь – это неоднородная жидкость красного цвета, состоящая из плазмы и взвешенных в ней форменных элементов крови – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Объем крови у взрослых людей составляет 6-8% от массы тела, в среднем 5 л.

Между плазмой и клеточными элементами крови существует определенное объемное соотношение, показателем которого является гематокрит.

Гематокрит - это часть объема крови,

Приходящаяся на долю эритроцитов.

Гематокрит выявляется посредством центрифугирования крови, в которую добавлено вещество, предотвра­щающее ее свертывание. В процессе центрифугирования кровь, содержащаяся в пробирке, расслаивается: обладающие большей удельной массой форменные элементы крови (а это в основном эритроциты) оседают в нижней части пробирки, а над эритроцитами располагается плазма крови (рис. 1).

Рис. 1

Единицей измерения гематокрита является процент.

Гематокрит (Ht)

в норме имеет следующие значения:

у взрослого мужчины у взрослой женщины

40-48% 36-42%

Величина гематокрита находится в прямой зависимости от количества эритроцитов в объеме крови: чем больше эритроцитов в объеме крови (микролитре или литре), тем выше гематокрит и наоборот. Однако не следует думать, что гематокрит является методом определения количества эритроцитов в объеме крови. Клеточные элементы крови подсчитываются в счетной камере Горяева. Гематокрит выявляет лишь соотношение между эритроцитами и плазмой крови и поэтому является относительной величиной.

Определим, какие факторывызывают увеличение гематокрита в физиологических условиях.

Во-первых, повышение гематокрита может быть обусловлено обезвоживанием. Организм теряет воду при высокой температуре внешней среды. Самым эффективным механизмом терморегуляции в жарком климате является испарение. Так как источником всех жидких сред организма является вода плазмы крови, потеря значительного количества воды с потом приводит к уменьшению объема плазмы крови. Эритроциты при этом, естественно, остаются в сосудистом русле. Очевидно, что уменьшение доли плазмы при не изменяющемся количестве эритроцитов увеличивает показатель гематокрита.

Во-вторых, гематокрит возрастает в процессе адаптацииорга­низма к высокогорью. Это связано с тем, что в горной местности низкое давление кислорода в атмосферном воздухе вызывает увеличение образова­ния носителей кислорода – эритроцитов – в кроветворных органах. Объем жидкой части крови при этом не изменяется.

Итак, увеличение гематокрита отражает либо уменьшение объема плазмы крови, либо увеличение образования эритроци­тов, так как и в первом, и во втором случаях возрастает количество эритроцитов в объеме крови. Существенное повышение гематокрита сопровождается увеличением вязкости крови и, соответственно, ухудшением текучести крови.

Уменьшение гематокрита указывает на изменение нормального соотношения между эритроцитами и плазмой крови в связи с кровопотерей. По прошествии нескольких суток после потери крови происходит переход воды в кровоток из межклеточного пространства, вследствие чего количество эритроцитов в объеме крови снижается. Гематокрит уменьшается также при гемолизе эритроцитов.

Зависимость гематокрита от количества эритроцитов в объеме крови обнаруживается при сравнении значений этого показателя у здоровых мужчин и женщин. Более высокий гематокрит у мужчин объясня­ется большим, чем у женщин, количеством эритроцитов в объеме крови.

Различают кровь циркулирующую и депонированную. Кровя­нымидепо являются сосуды, в которых кровь течет в десятки раз медленней, чем в других сосудах. У взрослого человека депониро­ванная кровь составляет 0,7-1 л, а циркулирующая – 3-4 л. Кровь депонируется в селезенке, печени, легких и в подкожном сосудистом сплетении.

Функции крови

- Транспортная: кровь является основной сис­темой транспорта различных веществ в организме.

- Дыхательная: кровь переносит дыхательные газы от легких к тканям (О₂) и наоборот (СО₂).

- Питательная: кровь транспортирует к клеткам организма вещества, необходимые для их жизнедеятельности.

- Выделительная: кровь переносит к органам выделения про­дукты метаболизма, подлежащие экскреции.

- Терморегуляторная: кровь переносит тепло, образующееся во внутренних органах и тканях, к поверхности тела.

- Защитная: свертывание крови предотвращает потерю крови при повреждении сосуда; иммунная система крови осуществ­ляет защиту организма от чужеродных микроорганизмов.

- Регуляторная: кровь переносит вещества, осуществляющие гуморальную регуляцию функций организма.

Компоненты плазмы крови и их функции.Плазма крови - это прозрачная жидкость желтоватого цвета.

Плазма состоит из

воды и минеральных и

органических

веществ

около 91% около 9%

Функции воды плазмы крови

Вода плазмы крови

- является источником воды для клеток организма и межклеточной жидкости,

- разносит по организму растворенные в ней вещества,

- участвует в создании объема циркулирующей крови (ОЦК) и кровяного давления.

Функции минеральных веществ плазмы крови.Минеральные вещества плазмы представлены электролитами. Среди катионов в плазме больше всего ионов натрия,затем по убыванию концентрацииследуют ионы калия, кальция и магния. Среди анионов преобладает хлорид, в меньшем количестве в плазме присутствуют ионы бикарбоната и совсем немного фосфатов и сульфата.

Неорганические электролиты плазмы крови в основном создают осмотическое давлениекрови.

Осмотическое давление крови (Р_осм) -показатель, характе­ризующий перемещение воды(растворителя)через полупрони­цаемую мембрану из областименьшейконцентрации растворенных веществ в область ихбольшей концентрации.

Р_осм = 7,3 атм

Раствор, идентичный по химическому составу и осмолярности плазме крови, называется физиологическимилиизоосмолярным (изотоническим) раствором.

Физиологический раствор – это 0,9% водный раствор

Хлорида натрия.

Растворы с меньшей или большей концентрацией растворенных веществ называются гипоосмолярными (гипотоническими)илигиперосмолярными(гипертоническими) соответственно.

Осмотическое давление крови определяет обмен водымежду плазмой крови и межклеточной жидкостью. Изменение содержания в плазме хлорида натрия (соли, в основном создающей осмолярность плазмы) вызывает также перераспределение воды между форменными элементами крови и плазмой. Рассмотрим это на примере эритроцитов.

Осмолярность эритроцитов примерно соответствует осмолярности окружающей их плазмы, вследствие чего преимущественного перемещения воды в эритроцит или из эритроцита не наблюдается.

Снижение концентрации солей в плазме крови вызывает движение воды из плазмы (области меньшей концентрации) в эритроцит (область большей концентрации). Избыточное содержание воды приводит к набуханию эритроцита и разрыву его мембраны – осмотическому гемолизу эритроцитов. В норме гемолиз эритроцитов происходит при добавлении в кровь 0,40-0,35% раствора хлорида натрия. При повышении осмолярности плазмы крови эритроциты теряют воду, сморщиваются, их тургор изменяется.

Следовательно, при возникновении необходимости в переливаниикровезамещающей жидкости можно использовать раствор, который по осмолярности и химическому составу соответствует плазме крови.

Общая идея, лежащая в основе осмотического перемещения воды, заключается в стремленииматери-природык равновесию.Вода движется в том направлении, которое обеспечивает создание одинаковой осмолярности растворов с разной концентрацией растворенных веществ – меньшая концентрация увеличивается, а большая уменьшается (рис. 3).

гипер- изо- гипо-

Рис. 3. Осмотическое перемещение воды

Концентрация электролитов плазмы может быть представлена осмолярностью.

Осмолярность – число молей вещества в 1 литре раствора.

Осмолярность крови = 290 ммоль/л

В создании осмотического давления крови принимают участие белки плазмы крови, так как они являются органическими электролитами. Давление, определяемое белками, составляет очень малую часть осмотического давления крови - 0,45% в связи с большими по сравнению с неорганическими электролитами размерами белковых частиц и их низкой молекулярной концентрацией. Однако сохранение постоянной концентрации белков в плазме крови играет очень важную роль в обмене воды в организме.

Осмотическое давление,обусловленноебелками плазмы крови,называетсяколлоидно-осмотическим

илионкотическим давлением.

Р_онк 25–30 мм рт. ст.

Онкотическое давление крови является важным клиническим показателем. Уменьшение концентрации альбуминов в крови приводит к переходу воды из плазмы крови в интерстиций - интестинальному (тканевому) отеку. Онкотическое давление крови в основном создают альбумины.

Функции белков плазмы крови.Органические вещества плазмы в основном представлены белками.

На основе различной электрофоретической подвижности

среди белков плазмы крови выделяют

альбумины,

глобулины,

фибриноген.

Белки плазмы различаются также

молекулярной массой и количеством.

Альбумины

Низкомолекулярные белки глобулярной формы. Со­ставляют самую многочисленную фракцию белков плазмы. Основная функция альбуминов - способность удерживать воду в сосудистом русле.

Большая суммарная поверхность и наличие множества боковых аминокислотных групп позволяет альбуминам взаимодействовать с различными веществами крови, выступая в качестве их переносчика. Альбумины транспортируют соли желчных кислот, жирные кислоты, билирубин, некоторые гормоны, витамины, ионы кальция,магния, меди и другие катионы, ряд лекарственных препаратов.

При уменьшении поступления аминокислот с пищей альбумины используются в качестве их источника (белковыйрезерв).

Глобулины

Белки глобулярной формы. Обладают более низкой электрофоретической активностью, чем альбумины. Их молекулярная масса значительно больше, чем у альбуминов, а количество меньше. Если средняя концентрация альбуминов составляет 40,0 г/л, то глобулины содержатся в крови в количестве 32,6 г/л.

Глобулины не являются электрофоретически однородной фракцией. Они подразделяются на a₁-, a₂-, b-иg-глобу­лины.Их средняя концентрация варьирует от 4,1 г/л (α-глобулины) до 15,5 г/л (γ- глобулины).

a₁-глобулины: α₁-глобулины представлены гликопротеинами, связывающими значительную часть глюкозы плазмы. К данной фракции относится также белок, транспортирующий витамин В₁₂ (транскобаламин) и глобулин, связывающий гормон кортизол (транскортин).

a₂-глобулины: эту группу представляют следующие белки: церулоплазмин – белок, обладающий оксидазной активностью, связанной с высоким содержанием меди; гаптоглобин - белок, транспортирующий в ретикулоэндотелиальную систему гемоглобин, образовавшийся при гемолизе эритроцитов.

К фракции a-глобулинов принадлежат ингибиторы протеолитических ферментов - a₁- антитрипсин и a₂- макроглобулин.

Содержание a-глобулинов возрастает при различных острых или/и хронических заболеваниях. Степень их увеличения отражает интенсивность воспалительного процесса.

b-глобулины:данную фракцию в основном формируют β-липопротеины. Их роль заключается в переносе нерастворимых в воде липидов. При увеличении содержания липидов в крови отмечается повышение количества β-глобулинов. Среди b-глобулинов в электрофореграмме располагается белок, транспортирующий трехвалентное железо – трансферрин.

γ-глобулины:являются иммуноглобулинами: антителами, обеспечивающими специфический гуморальный иммунитет. Концентрация γ-глобулинов в плазме крови возрастает при появлении чужеродных микрообъектов.

Соотношениемежду различными фракциями белков имеет высокую диагностическую ценность. Оно выявляется при определении альбумино-глобулинового коэффициента, равного в норме 1,2(40 г/л: 32,6 г/л) и посредством иммуноэлектрофореза.Уменьшение этого коэффициента указывает на наличие воспалительного процесса в организме.

Фибриноген

Крупнодисперсный фибриллярныйбелок, средняя концентрация в плазме крови 3,0 г/л. В электрофореграмме располагается среди γ-глобулинов. Является растворимым предшественником фибрина – белка, формирующего тромб в процессе свертывания крови.

Общее количество белка у взрослых людей до 60 лет составляет 64–83 г/л.

Небелковые органические компоненты плазмы крови представлены аминокислотами, глюкозой, липидами, органическими кислотами (в основном молочной), билирубином, мочевиной и другими азотсодержащими продуктами метаболизма белков и нуклеиновых кислот.

Вязкость крови. Вязкость крови является важным показателем, определяющим текучестькрови.

Вязкость –свойство компонентов крови оказывать сопротивление при перемещении их относительно друг друга.

Вязкость определяется эритроцитами и белками. По отношению к вязкости воды, принятой за единицу, вязкость крови равна 5.

Вязкость крови зависит от следующих факторов:

- от скорости кровотока: при низкой скорости вязкость возрастает (т. к. эритроциты при этом обнаруживают тенденцию к образованию агрегатов).

- от диаметра сосуда: чем уже сосуд, тем вязкость ниже.

- от концентрации фибриногена в плазме крови: чем больше фибриногена, тем больше вязкость.

- от температуры крови: при повышении температуры вязкость снижается, в ледяной воде вязкость возрастает в несколько раз.

- от гематокрита: чем выше гематокрит, тем больше вязкость.